Дослідники виявили утворення радикалів на межі мікропластику й води
Дослідники виявили утворення гідроксильних радикалів на межі мікропластику й води та пов'язали його з гідрофобністю поверхні.
Науковці виявили, що поверхня мікропластику у воді може самостійно генерувати гідроксильні радикали — високореакційні частинки. Таку активність зафіксували для шести поширених видів пластмас, зокрема поліетилену, поліпропілену, полістиролу, полівінілхлориду, ПЕТ і поліметилметакрилату, повідомляє Nature.
Реакція на поверхні частинок
Під час дослідів із мікрочастинками полістиролу у воді вчені зафіксували руйнування барвника метилового оранжевого, який є чутливим до активних форм кисню. Без полістиролу барвник залишався стабільним, тоді як за перемішування з мікропластиком майже 90% речовини розклалося за 10 днів. Подібного ефекту не спостерігали в інших поширених розчинниках.
Електронний спіновий резонанс і флуоресцентне маркування підтвердили утворення радикалів, зокрема гідроксильних, переважно біля поверхні пластикових частинок. Автори оцінили нижню межу швидкості їхнього утворення на поверхні полістиролу приблизно у 0,1–1 наномоль за хвилину.
Зв'язок із гідрофобністю
Дослідники також встановили, що активність відрізняється залежно від типу полімеру. Найсильніший сигнал зафіксували у поліолефінів — поліетилену та поліпропілену, які мають більш гідрофобну поверхню. Інтенсивність флуоресцентного сигналу, що відображав утворення радикалів, корелювала з кутом змочування водою: коефіцієнт кореляції становив 0,93.
На межі полістиролу й води також виявили виражений негативний дзета-потенціал та накопичення позитивно зарядженого барвника біля поверхні, що свідчить про формування електричного подвійного шару. Додавання неіоногенного поверхнево-активного речовини Triton X-100 зменшувало і поверхневий заряд, і генерацію радикалів.
Моделювання та квантово-хімічні розрахунки пов'язали цей ефект із перебудовою води біля гідрофобної поверхні, електростатичними явищами та частковою сольватацією. Автори роботи зазначають, що така внутрішня фізико-хімічна активність може бути гіпотезою для пояснення того, як мікропластик взаємодіє з біомолекулами й клітинами.
